Ataksia telangiektaasia sündroom. Ataksia-telangiektaasia, Louis-Bari sündroom (Boder-Sedgwicki sündroom, varajane progresseeruv väikeaju ataksia) onkogeenide defektide tõttu

19.10.2019

782 0

Seda haigust kirjeldati esmakordselt kui "progresseeruvat perekondlikku koreoatetoosi" (Syllaba, Henneg, 1926; Louis Bar, 1941; Wells, Shy, 1957).

See on päritud autosoomselt retsessiivsel viisil.

Haiguse esinemissagedus varieerub erinevates populatsioonides 1-st 40 tuhande kohta kuni 1-ni 100-300 tuhande kohta.

Heterosügootsete kandjate esinemissagedus võib olla vahemikus 0,7–7,7%, kõige tõenäolisem väärtus on 2,8%. Mutantse alleeli keskmine sagedus on 0,007 (Swift et al., 1987).

Louis-Bari sündroom avaldub varases lapsepõlves progresseeruva väikeaju ataksiaga esimestel kõndimiskatsetel. Tulevikus ühinevad striopallidaarse süsteemi kahjustused hüpokineesia kujul, koreatetoidne hüperkinees näo ja käte lihastes, suureneb tahtlik treemor ja koordinatsioonihäired, kõnehäired ilmnevad düsartria kujul koos sõnade aeglase hääldusega.

Patsientidel on dientsefaalsete häirete sümptomid, samuti aeglaselt progresseeruva vaimse alaarengu sümptomid. Harvemini areneb Parkinsoni-sarnane sündroom koos jäikuse ja hüpomimiaga. 3-6-aastaselt tekivad telangiektaasiad, esmalt silmamunade sidekestale (joon. 94), hiljem aga silmalaugudele, näole, kõrvadele, suu limaskestale, pehmele ja kõvale suulaele, jäsemetele.

Riis. 94. Teleangiektaasiad silmamunade konjunktiivil Louis-Bari sündroomi korral

Nahal on "kohvi" värvi laigud, üksikud angioomid, hüper- ja hüpopigmentatsioonipiirkonnad, keratoos, skleroderma. Iseseisva liikumise võime kaob 10-15 aastaks. Haiguse üks olulisemaid sümptomeid on immuunpuudulikkuse seisund, mis väljendub suurenenud kalduvuses hingamisteede haigustele, sinusiidile, kopsupõletikule koos bronhektaasia ja pneumoskleroosi tekkega hüpogammaglobulineemia ja tüümuse düsplaasia taustal, samuti kehalise arengu hilinemisega.

Louis-Bari sündroomi ekstraneuraalsete ilmingute hulka kuuluvad endokriinsed häired, nagu hüpogenitalism, emaka ja munasarjade hüpoplaasia ning meestel - spermatogeneesi häired, kõrge hääle moodustumine. Muutused luusüsteemis pole välistatud. Selle haiguse tunnuseks on varajased progeerilised muutused: juuste hallinemine, naha atroofia, nahaaluse rasvkoe kadumine näol, krooniline seborroiline blefariit ja dermatiit, seniilne keratoos.

Patsientide vereseerumis on kõrge embrüonaalse maksavalgu - alfa-fetoproteiini kontsentratsioon. Patoloogilisel anatoomilisel uurimisel tuvastatakse väikeaju atroofia ja glioos, globus pallidus, substantia nigra, mitu telangiektaasiat ajus, samuti harknääre aplaasia, adenohüpofüüsi väheareng, bronhoektaasia.

Patsiente iseloomustab suurenenud vastuvõtlikkus pahaloomulistele kasvajatele, sagedamini lümfoidkoele. Ataksia-telangiektaasiaga naistel on rinnavähi esinemissagedus märkimisväärselt suurenenud. Haiguse heterosügootsetel kandjatel võivad esineda nahamuutused, immuunpuudulikkuse seisund ja pahaloomuliste kasvajate esinemissageduse märkimisväärne suurenemine.

Kahe katsealuste rühma – patsientide täiskasvanud veresugulaste (1599 inimest) ja nende abikaasade (821 inimest) – retrospektiivses analüüsis, mis viidi läbi 131 ataksia-telangiektaasiaga perekonnas, selgus, et vähi esinemissagedus oli oluliselt kõrgem rühm (Swift et al., 1991). Eriti suurt pahaloomuliste kasvajate esinemissagedust täheldati sugulaste alarühmas, kes olid usaldusväärselt teadaolevalt ATM-geeni heterosügootsed kandjad (294 inimest).

ATM-i geeni meessoost kandjate hulgas suurenes risk haigestuda mis tahes lokalisatsiooniga vähki 3,8 korda võrreldes mittekandjatega ja naissoost kandjatega - 3,5 korda ning rinnavähi tekke tõenäosus neil naistel suurenes 5,1 korda. korda. Samuti suurenes mistahes põhjusel surmade sagedus nii meeste kui naiste veresugulaste rühmas vastavalt 3 ja 2,6 korda ning see oli eriti märgatav vanuseperioodil 20–59 eluaastat.

Ataksia-telangiektaasiat iseloomustab progresseeruv kulg. Kõige sagedasemad surmapõhjused on onkoloogilised haigused: pahaloomuliste lümfoomide erinevad vormid, medulloblastoom, astrotsütoom, rinna-, naha-, neeru-, munasarjavähk, aga ka kaasuvad haigused. Elutähtis prognoos on ebasoodne. Patsiendid surevad tavaliselt teisel või kolmandal elukümnendil.

Ataksia-telangiektaasiaga patsientide kultiveeritud rakke iseloomustavad mitmed tunnused. Nende eluiga on lühem, neil on vaja rohkem seerumi kasvufaktoreid ja neil on kalduvus tsütoskeleti defektidele. Lisaks on somaatilistes kudedes in vivo ja kultiveeritud patsiendirakkudes suurenenud kromosoomikatkeste, struktuuriliste ümberkorralduste ja punktmutatsioonide esinemissagedus.

Ataksia-telangiektaasiaga patsiendid ja nendest saadud kultiveeritud rakuliinid on äärmiselt tundlikud ioniseeriva kiirguse ja radioimimiliste ravimite suhtes, nagu ka pigmenti xeroderma patsientide rakud on tundlikud ultraviolettkiirguse suhtes. Louis-Bari sündroomiga patsientide rakud on ebanormaalselt resistentsed ioniseeriva kiirguse sünteesi inhibeeriva toime suhtes desoksüribonukleiinhape (DNA) ja progresseerumine läbi rakutsükli, mis viitab defektide olemasolule rakutsükli G1- faasist 02-faasi ülemineku kontrollpunktis.

Seda viimast tunnust kasutatakse komplementatsioonirühmade tuvastamiseks haiguse klassikalises vormis (Jaspers et al., 1988). Komplementatsioonirühmade identifitseerimise meetod põhineb sõltumatutelt patsientidelt kultiveeritud fibroblastide liitmisel saadud heterodikarüonide kiirgustundlikkuse analüüsil. Patsiendid jaotatakse erinevatesse komplementatsioonirühmadesse, kui sellise liitmise käigus moodustunud hübriidrakkude radiosensitiivsus normaliseerub.

Selline diagnoos võimaldab jagada ataksia-telangiektaasiaga patsiendid vähemalt nelja komplementatsioonirühma - A, C, D ja E, mille esinemissagedused patsientide seas on vastavalt 55%, 28%, 14% ja 3% (Jaspers). et al., 1989). Selliste komplementaarrühmade olemasolu peeti kliinilise ja võib-olla ka geneetilise heterogeensuse teguriks. Siiski oli ebaselge, kas need rühmad esindavad nelja erineva geeni mutantseid variante või on need ühe geeni alleelid, mis on võimelised interalleelseks komplementatsiooniks.

Ataksia-telangiektaasia geeni mutatsioonide heterosügootseid kandjaid ei saa kliiniliselt diagnoosida, kuigi neil on suurenenud risk neoplaasia tekkeks ja neil on suurenenud kiirgustundlikkus. Ilmselgelt on raskete monogeensete inimhaigustega seotud retsessiivsete mutatsioonide heterosügootsete kandjate tuvastamine oluline praktiline ülesanne, mis aitab kaasa selliste haiguste ennetamisele.

Suhteliselt hiljuti välja töötatud meetod geenide ekspressiooniprofiili analüüsimiseks, mis põhineb kaasaegsel mikrokiibitehnoloogial, võimaldab usaldusväärselt tuvastada heterosügootseid mutatsioonide kandjaid ataksia-telangiektaasia geenis (Watts et al., 2002). Selgus, et heterosügootide lümfoblastide kultuuris on iseloomulikud muutused paljude geenide ekspressioonitasemetes, mis ilmnevad eriti selgelt rakkude kiiritamisel. Seega iseloomustab ataksia-telangiektaasia geeni mutatsioonide heterosügootseid kandjaid teatud "ekspressioonifenotüüp", mille analüüs võimaldab mitte ainult selliseid patsiente diagnoosida, vaid ka uurida heterosügootsete rakkude suurenenud radiosensitiivsuse molekulaarset olemust. .

Üks kiiremaid ataksia-telangiektaasia diagnostilisi teste põhineb kultiveeritud patsiendi lümfotsüütide ülitundlikkusel gammakiirguse suhtes. On näidatud, et seda loote koorionirakkude kultuuriga tehtud testi saab tõhusalt kasutada haiguse sünnieelseks diagnoosimiseks juba raseduse esimesel trimestril (Uerena et al., 1989).

Patomorfoloogilises uuringus täheldatakse degeneratiivseid muutusi väikeaju ajukoores ja vermis on rohkem mõjutatud kui poolkerad, samuti dentate tuum, madalamad oliivid, subkortikaalsed ganglionid, seljaaju tagumised veerud, spinotserebellaarsed ja poolkeratraktid, ja perifeersed närvid. Väljaspool närvisüsteemi saab diagnoosida ka erineva lokaliseerimisega pahaloomulisi kasvajaid.

Vaatlesime 14 Louis-Bari sündroomiga patsienti, perekondlikke juhtumeid ei registreeritud. Kariotüübi uurimisel tuvastati ühel juhul mitu kromosomaalse tasakaaluhäirega rakuliini, mis viitavad genoomi ebastabiilsusele - 48, XX, +6, +8, t(7;14) (q36;q11)/46 , XX, t(7; 14)/48, XX+6+8/46, XX/47, XX+8.

Geneetiline ebastabiilsus ataksia-telangiektaasia korral

Ataksia-telangiektaasiat iseloomustab suurenenud kantserogeneesi, immuunpuudulikkuse, suurenenud radiosensitiivsuse ja geneetilise ebastabiilsuse esinemissagedus. Selle haiguse korral on samaaegselt häiritud DNA parandamine, geneetiline rekombinatsioon, kromatiini struktuur ja rakutsükli geneetiline kontroll. Oleme juba maininud, et ataksia-telangiektaasia korral suureneb kromosoomide ümberkorralduste sagedus nii in vivo somaatilistes kudedes kui ka patsientide kultiveeritud rakkudes.

Kromosoom 14 ja eriti 14q12 piirkond on kõige sagedamini seotud ümberkorraldustega. T(14;14)(q12;q32) spetsiifilist ümberkorraldust leitakse T-rakkudes 10% ataksia-telangiektaasiaga patsientidest. Iseloomulikud häired on ka 7. kromosoomi peritsentrilised inversioonid.Ataksia-telangiektaasia korral on kirjeldatud uut tüüpi ümberkorraldust 7. kromosoomide vahel ja 14-telomeer-tsentromeerilist translokatsiooni (tct), mis järgneb kahekordsele dubleerimisele (Aurias et al., 1988).

Kromosoomide katkemise kohad ümberkorralduste ajal -7q14, 7q35,14q12,14qter, 2p11, 2p12 ja 2q11-q12 vastavad sageli geenide immunoglobuliinide superperekonna liikmete lokaliseerimiskohtadele: IGK, IGH, IGLTC, TCRATC (Gatti et al., 1985; Aurias jt, 1986). Tegur, mis põhjustab ataksia-telangiektaasia kromosomaalseid ümberkorraldusi, on lahustuv peptiid molekulmassiga 500 kuni 1000 kD (Shaham ja Becker, 1981). Seda esineb patsientide plasmas ja patsientide fibroblastide söötmes, kuid puudub fibroblastide enda ekstraktis.

Telomeerseid kromosoomifusioone täheldatakse sageli ataksia-telangiektaasiaga patsientide kultiveeritud T-lümfotsüütides (Kojis et al., 1989). Selliseid sulandumisi soodustab telomeeride lühenemine, mis toimub loomulikult ontogeneesi protsessis ja mida peetakse tänapäevaste kontseptsioonide kohaselt üheks inimese vananemise teguriks. On näidatud, et ataksia-telangiektaasiaga patsientidel suureneb telomeeride lühenemise kiirus vanuse kasvades (Metkalfe et al., 1996).

Intrakromosomaalse rekombinatsiooni sagedus ataksia-telangiektaasiaga patsientide kultiveeritud fibroblastides on 30-200 korda kõrgem kui kontrollliinidel (Meup, 1993). Samal ajal on kromosoomidevahelise rekombinatsiooni sagedused normilähedased. Suurenenud rekombinatsiooni sagedus on veel üks geneetilise ebastabiilsuse tegur, mis ilmselt võib kaasa aidata pahaloomuliste kasvajate esinemissageduse suurenemisele ataksia-telangiektaasia korral.

Kõik ülaltoodud ataksia-telangiektaasia tunnused viitavad sellele, et selle haiguse peamine defekt on seotud rakutsükli negatiivse regulatsiooni süsteemiga, mille eesmärk on säilitada geneetilist stabiilsust.

ATM-i geenide kaardistamine

Ataksia-telangiektaasiaga perede geneetiline analüüs näitas mutantse geeni seost 11. kromosoomi pika õla polümorfsete DNA markeritega, mis võimaldas määrata ATM geeni 11q22-q23 piirkonda (Gatti et al., 1988). ). Selle töö käigus välistati geeni seos 171 markeriga, mis katavad umbes 35% kogu genoomist. Huvitaval kombel on samas piirkonnas kaardistatud kolm immunoglobuliini geenide superperekonda kuuluvat geeni. Üks neist, THY1, mis on kõige tihedamalt seotud ATM geeniga, kodeerib T-rakkude peamist pinnaglükoproteiini, mida leidub ohtralt tümotsüütides ja neuronites. Ülejäänud kaks geeni CD3 ja NCAM kodeerivad vastavalt T-raku antigeeni T3 delta ahelat ja neuronaalse raku adhesioonimolekuli.

Täiendav analüüs 10 markerist koosneva paneeli abil võimaldas lokaliseerida ATM geeni 11q23 piirkonnas ning nelja komplementatsioonirühma - A, C, D ja E geenid, mis moodustavad ligikaudu 97% kõigist ataksia-telangiektaasiaga perekondadest. kaardistatud samasse tsütogeneetilisesse piirkonda.

ATM-geeni seotuse analüüs selle piirkonna DNA-markeritega, mis viidi läbi enam kui 180 ataksia-telangiektaasiaga perekonnas, kes elasid erinevates maailma piirkondades, ei näidanud haiguse geneetilist heterogeensust (Gatti et al., 1993). ). Kõigis perekondades, välja arvatud kaks, kaardistati mutantne geen piirkonnas 11 q22.3 6 cm pikkusel alal.

USA, Suurbritannia, Türgi, Itaalia ja Iisraeli 176 perekonna laboritevahelise konsortsiumi alusel läbiviidud ATM-geeni seose analüüs varieeruvate mikrosatelliidi kordustega piiras kandidaatgeeni lokaliseerimisala. markeritele, mis asuvad üksteisest umbes 500 kb kaugusel. Maksimaalne ühendus näidati D11S535 lookuse jaoks.

ATM-i geenituvastus

ATM geen tuvastati positsioonilise kloonimise meetoditega (Savitsky et al., 1995a; 1995b). Esiteks eraldati ja klooniti pärmi YAC vektoritesse DNA fragmendid, mis katsid täielikult geeniotsingu genoomse piirkonna. Kloonitud fragmentidest leiti üle 20 erineva muutuva markeri, peamiselt mikrosatelliidi kordused, ning koostati selle piirkonna detailne füüsiline kaart ning konstrueeriti selle keskosa kosmiiditeek.

Transkribeeritud järjestuste otsimine viidi läbi kahe meetodiga: (1) kosmiidi ja YAC kloonidest eraldatud tahkele maatriksile immobiliseeritud genoomse DNA hübridiseerimine komplektiga. komplementaarne desoksüribonukleiinhape (cDNA) erinevatest koespetsiifilistest geeniraamatukogudest ja (2) eksoni amplifikatsioonist. Kiirgushübriidtehnikat kasutades kaardistati valitud cDNA fragmendid ja amplifitseeritud eksonid uuesti 11q22-q23 piirkonnaga.

Seega koostati selle piirkonna üksikasjalik ekspressioonikaart. Koespetsiifiliste cDNA raamatukogude uuesti skriinimiseks kasutati külgnevate cDNA fragmentide ja eksonite kogumeid, mis arvatavasti esindavad samu transkriptsiooniühikuid. Selgus, et viiest cDNA fragmendist ja kolmest D11S535 markeriga tihedalt seotud eksonist koosnev klaster paikneb ühes fibroblasti geeniraamatukogust eraldatud 5,9 kb suuruses cDNA kloonis.

Lisaks eraldati erinevatest raamatukogudest 10 teist cDNA klooni, mis hübridiseerusid eraldatud ekspressioonijärjestustega ja sisaldasid kattuvaid väiksemaid cDNA fragmente. 5,9 kb cDNA sisaldas avatud lugemisraami, mis koosnes 5124 nukleotiidist ja sisaldas stoppkoodonit, 538 nukleotiidi polü(A) signaaliga 3'-mittetransleeritavast piirkonnast ja 259 nukleotiidi 5'-mittetransleeritavast piirkonnast, mis on introni fragment.

Selle cDNA võrdlemine genoomse piirkonna füüsilise kaardiga näitas, et vastav geen transkribeeritakse tsentromeerist telomeerini. Seda evolutsiooniliselt konserveerunud geeni ekspresseeritakse kõigis uuritud raku- ja koetüüpides. RNA põhitranskripti suurus on 12 kb. Lisaks leiti, et mõnedes kudedes on väheolulisi maatriks ribonukleiinhapped (mRNA) erineva pikkusega, mis võib esindada alternatiivse splaissimise tooteid.

Süstemaatiline skriinimine tuvastatud geeni mutatsioonide suhtes ataksia-telangiektaasiaga patsientide rakuliinides ja erineva etnilise päritoluga perekondades leiti väikeseid deletsioone või insertsioone, millega sageli kaasnes kaadri nihe või mille tulemuseks oli 1-3 aminohappe kadu konserveerunud piirkondades. valk (Savitsky et al., 1995a; Vorechovsky et al., 1998). Seega tõestati, et see konkreetne geen, mida nimetatakse ATM-iks (mutaksia-telangiektaasia muteeritud), vastutab Louis Bari sündroomi eest. Uue geeni mutatsioonid leiti erinevate komplementaarsete ataksia-telangiektaasia vormidega patsientidel, mis tõendas nende alleelset olemust.

ATM geeni kodeeriv osa koosneb 68 väikesest eksonist, mis on jaotatud 150 kb suurusele genoomse DNA alale (Uziel et al., 1996; Rasio et al., 1995). Geeni 1a ja 1b kaks esimest eksonit on alternatiivselt splaissitud. ATM-geen on üks ATM-iga seotud geenide perekonna liikmetest, mis osalevad rakutsükli reguleerimises, telomeeride pikkuse kontrollimises ja/või vastuses flHK kahjustustele (Zakian V.A. 1995).

Teine uurimisrühm tuvastas sõltumatult ataksia-telangiektaasia kandidaatgeeni (autorite poolt nimetatud ATDC-ks) (Brzoska et al., 1995). Selle osalust haiguse arengus tõestati, uurides võimet inhibeerida tundlikkust radioioniseeriva kiirguse suhtes D komplementatsioonirühma ataksia-telangiektaasiaga patsientidelt saadud fibroblastide primaarsetes kultuurides.

Esmane biokeemiline defekt. Kaks vaatlusrühma aitasid paremini mõista ataksia-telangiektaasia patogeneesi molekulaarset alust: (1) patsientide kiiritatud kultiveeritud rakkude peamine surmapõhjus on p63-vahendatud apoptoosi ebatavaline olemus, (2) ATM. geen kuulub väga konserveerunud geenide perekonda, mille tooted on vajalikud kontrollpunktide tsükli läbimiseks.

Ataksia-telangiektaasia korral täheldatud pleiotroopse fenotüübi selgitamiseks on välja töötatud mudel, milles ATM-i geeniprodukt (Atm) mängib olulist rolli signaaliülekandevõrgus, mis aktiveerib vastusena DNA kahjustustele mitu raku funktsiooni (Meup, 1995). Selle mudeli kohaselt ei ole ataksia-telangiektaasia esmane defekt otseselt seotud DNA parandamise süsteemiga. Atm valk aktiveerib DNA kahjustuse korral vähemalt viis rakufunktsiooni: takistab p53-vahendatud apoptoosi, aktiveerib p53 funktsiooni DNA parandussüsteemi indutseerimiseks ja G1-S kontrollpunkti läbimiseks, suunab S-faasi ja G2-M kontrollpunkti läbimist.

Funktsionaalne defekt ATM-geenis põhjustab võimetuse (1) piirata kontrollpunkte DNA kahjustuse korral, (2) aktiveerida DNA parandussüsteemi DNA kahjustuse korral ja (3) takistada üleminekut apoptoosile spontaanse või indutseeritud DNA kahjustuse korral. Selle tulemusena võib esineda häireid immunoglobuliini geenide ontogeneetilise ümberkorralduse normaalses protsessis, mis põhjustab geneetilist ebastabiilsust ja kantserogeneesi. Apoptootilise süsteemi katkemine põhjustab homosügootide suurenenud kiirgustundlikkust ja spetsiifilist rakusurma patsientidel, mis põhjustab väikeaju ataksia, tüümuse atroofiat, lümfotsütopeeniat ja sugurakkude puudulikkust.

ATM geeni täispikk cDNA kodeerib kõikjal ekspresseeritud Atm valku, mis koosneb 3058 aminohappest molekulmassiga umbes 350 kDa (Savitsky et al., 1995b; Byrd et al., 1996). Kultiveeritud fibroblastides, nagu ka teistes rakkudes in vivo, paikneb see valk valdavalt tuumas, kuigi lümfoidsetes kudedes esineb seda nii tuuma- kui ka mikrosomaalsetes fraktsioonides (Brown et al., 1997). Rakutsükli kõigil etappidel jääb selle tase ja lokaliseerimine muutumatuks. Normaalsete rakkude gammakiirgus või nende töötlemine radioimimiliste ravimitega (eriti neokartsinostatiin) ei mõjuta Atm taset, erinevalt p53-st, mille sisaldus nende mõjude mõjul järsult suureneb.

Atm-valgul on olulisi sarnasusi eukarüootsete signaaliülekande vahendajate perekonnaga, mis on seotud rakutsükli kontrollpunkti ülemineku reguleerimisega (Rotman ja Shiloh, 1998). Ataksia-telangiektaasiaga patsientidelt saadud primaarsetes rakukultuurides on see üleminekusüsteem häiritud (Painter et al., 1982). Rakutsükli kulgemise, rekombinatsiooni ja DNA kahjustusele reageerimise ensümaatilist kontrolli teostavad perekonda kuuluvad suure molekulmassiga valgud fosfotidüülinositool-3"-kinaasid (PI3"K).

Sellised rakutsükli G1 faasi kinaasid on pärmis TOR1 ja TOR2 ning nende imetajate homoloogid, mida rottidel nimetatakse mTOR-iks või RAFT-iks ja inimestel FRAP-iks. Suurim sarnasus Atm ja pärmi valkude vahel, ulatudes 32-42%, on täheldatud C-terminaalses piirkonnas, mis koosneb 400 aminohappejäägist. See piirkond on väga sarnane katalüütilise alaühiku p110 lipiidkinaasi domeeniga, mis on PI3K-tüüpi signaaliülekande vahendaja imetajarakkudes, kuid Atm ei oma lipiidkinaasi aktiivsust, vaid on spetsiifiline seriini/treoniini kinaas.

Atm katalüütilise aktiivsuse funktsionaalselt kõige olulisem sihtmärk on p53 supressorvalk. Normaalsetes tingimustes tõuseb p53 tase gammakiirguse ajal 3-5 korda, kuid patsientide rakkudes sellist induktsiooni ei toimu. Sellega seoses on tehtud ettepanek, et ataksia-telangiektaasia geeniprodukt toimib metaboolse raja varasemas staadiumis kui p53, mis viib G1-S ja G2-M üleminekute aktiveerimiseni (Kastan et al., 1992).

Endogeense kinaasi aktiivsusega Atm valk fosforüülib p53 seriini 15. positsioonis (Banin et al., 1998; Canman et al., 1998). Bo interaktsioon p53-ga hõlmab kahte Atm-i piirkonda, millest üks, mis asub C-otsas, vastab PI3'-kinaasi domeenile (Khanna et al., 1998), kuni p53 suureneb kiiresti.

Vastuseks genotoksilisele stressile suureneb p53 afiinsus spetsiifiliste DNA järjestuste suhtes. In vitro reguleerivad seda protsessi p53 C-terminaalsed järjestused, mis sisaldavad kahte seriini fosforüülimissaiti. Kiiritamata rakkudes on seriinid positsioonides 376 ja 378 fosforüülitud. Ioniseeriva kiirguse toimel ser378 defosforüülitakse, mis on vajalik konsensusliku sidumissaidi loomiseks valkude 14-3-3 jaoks, misjärel suureneb p53 afiinsus spetsiifiliste DNA järjestuste suhtes (Waterman et al., 1998).

Kui ATM geenis muteerunud rakke kiiritatakse, jääb p53 valgu ser376 fosforüülituks ja p53 ei seondu valkudega 14-3-3. P53 fosforüülimine Atm kinaasi poolt põhjustab p21 transkriptsioonilise aktiivsuse ilmnemise, millele järgneb rakutsükli peatamine. ATM-i geenis defektsetes rakkudes aeglustub see protsess järsult.

ATM-geeni ektoopiline ekspressioon mutantsetes rakkudes taastab ioniseeriva kiirguse poolt indutseeritud p53 fosforüülimise, samas kui see aktiivsus pärsib, kui antisenss-ATM-i mRNA-d viiakse normaalsetesse rakkudesse. Seega on Atm-i üks olulisemaid funktsioone p53 aktiveerimine ja stabiliseerimine. ATM-geeni mutatsioonid kahjustavad tõsiselt p53-vahendatud rakutsükli peatamissüsteemi toimimist vastusena DNA kahjustusele.

ATM-i defektsetes rakkudes on oksüdatiivse stressi õige reaktsioon häiritud (Shackelford et al., 2001). Mutantsed fibroblastid näitavad suurenenud tundlikkust t-butüülhüdroperoksiidi suhtes, kuna nad ei suuda indutseerida p53 funktsioone, mis on vajalikud rakutsükli G1-G2 faaside läbimise õigeks reguleerimiseks.

Teine G1-S kontrollpunkti defektse läbimise tagajärg ioniseeriva kiirguse ajal on "radioresistentne DNA süntees" - nähtus, mida täheldatakse ataksia-telangiektaasiaga patsientidel, kellel on kalduvus kasvajate tekkeks. DNA replikatsiooni initsieerimiseks on vaja tsükliin-sõltuva kinaas 2 (Cdk2) ilmumist, mida aktiveerib Cdc25a fosfataas Cdk2 defosforüülimise teel. Kui DNA on kahjustatud või replikatsioon peatub, muutub Cdc25a passiivseks.

See saavutatakse Chk2 signaalmolekuli fosforüülimisega Atm-kinaasiga ja sellele järgneva Cdc25a fosfataasi fosforüülimisega C11k2-kinaasiga seriini positsioonis 123 - joonis fig. 95 (Falck et al., 2001). Selle tulemusena peatub ajutiselt DNA replikatsioon. Seega takistab Atm-Chk2-Cdc25a-Cdk2 signaalirada "radioresistentse DNA sünteesi". On näidatud, et Chk2 signaalkinaasi funktsiooni eksperimentaalne inaktiveerimine inimese rakukultuuris põhjustab osalist "radioresistentse DNA sünteesi" (Falck et al., 2002).

ATM-geeni täispika cDNA üleekspressioon ATM-geenis muteerunud rakkudes parandab paljusid defekte, mis määravad suurenenud radiosensitiivsuse (Zhang et al., 1997). Seega suureneb transdutseeritud rakkude elulemus pärast raadiokiiritust, väheneb kiirgusest põhjustatud kromosoomaberratsioonide arv, väheneb “radioresistentse DNA süntees”, rakutsükli kontrollpunktide läbimine osaliselt korrigeeritakse ja stressist põhjustatud kinaasi aktiivsus taastub. Need tulemused tõestavad Atm kinaasi efektorfunktsioonide mitmekülgsust ja on aluseks ataksia-telangiektaasia geeniteraapia paljutõotavate lähenemisviiside väljatöötamisele.

Riis. 95. Ioniseeriva kiirgusega indutseeritud rakutsükli S-faasi läbimise mudel: A) normaalne; B) ATM-i defektsetes rakkudes

Atm valgu keskosa (aminohappejääkide 95-1080 vahel) jagab homoloogiat pärmi Rad3 valguga, mis on vajalik rakutsükli G2-M kontrollpunkti jaoks. Rad3 geeni mutatsioonidega pärmis kaasneb suurenenud tundlikkus gamma- ja ultraviolettkiirguse suhtes. Atm-il on suur homoloogia protsent veel vähemalt kahe pärmivalguga: Esr1/Mec1-ga, valguga, mis osaleb samaaegselt DNA parandamises ja meiootilises rekombinatsioonis, ning YBL088 peptiidijärjestusega, mida kodeerib tell-geen (Greenwell et al., 1995). .

Med geen tuvastati ATM geeni pärmi homoloogina (Paulovich ja Hartwell, 1995). Telli geeni põhiülesanne on säilitada telomeeride normaalne pikkus, mis määravad lineaarsete eukarüootsete kromosoomide stabiilsuse. Selle geeni mutatsioonid pärmis põhjustavad telomeersete korduste arvu järsu vähenemise. Ebatavaliselt suurel tellgeeniproduktil (322 kD) on PI3' kinaasides esinevad motiivid.

Schizosaccharomyces pombe topeltmutandid teh ja rad3 (teh-; rad3-) geenides kaotavad suure sagedusega kõigi kolme kromosoomi telomeersed järjestused (Naito et al., 1998). Kromosoomide ebastabiilsuse tõttu ei kasva nad hästi, moodustades ebatavalise kujuga kolooniaid. Pikaajalise kultiveerimise käigus tekib aga normaalse morfoloogiaga kolooniaid sageli. Kõik kolm nende kolooniate pärmi kromosoomi on ringikujulised ja neil puuduvad telomeersed järjestused.

See on esimene näide eukarüootsetest rakkudest, milles kõik kromosoomid on ringikujulised. Nende rakkude derivaadid moodustavad väga vähe elujõulisi eoseid, mis viitab meiootilise protsessi tõsisele rikkumisele telomeerideta ümmarguste kromosoomidega rakkudes. Selgus, et teh ja med geenid on funktsionaalselt seotud ning ATM geeniprodukt on võimeline üheaegselt täitma nende kahe pärmi homoloogi funktsioone (Morrow et al., 1995). Seega on Atm-i osalemine kromosoomide telomeersete piirkondade hooldamises väljaspool kahtlust.

Kiiritamata rakkudes on Atm dimeeride või multimeeride olekus, samas kui selle kinaasi domeen on seotud seeriat ümbritseva piirkonnaga positsioonil 1981 (Bakkenist ja Kastan, 2003). Rakkude kiiritamine kutsub esile molekulidevahelise autofosforüülimise serl 981 juures, mille tulemuseks on dimeeride dissotsiatsioon ja Atm-kinaasi aktiveerimine – joonis fig. 96.

Riis. 96. Atm-kinaasi aktiveerimise mudel kiiritamisel

Enamik rakus olevaid Atm-molekule fosforüülitakse kiiresti isegi väikeste kiirgusdooside korral ning nende seondumine fosfospetsiifiliste antikehadega tuvastatakse pärast vaid mõne kaheahelalise katkemisega DNA molekuli viimist rakku.

Kaheahelaliste katkestuste põhjustatud muutused kromatiini struktuuris kutsuvad esile autosporüülimise ser1981-s ja Atm-dimeeride dissotsiatsiooni. Aktiveeritud Atm monomeerid migreeruvad vabalt ja fosforüleerivad Brca1 paranduskompleksi moodustamiseks vajalikke substraate nagu p53 ja Nbs1 valk. Seega näib Atm kinaasi aktiveerumine olevat raku kiiritamise vastuse algsündmus ja see protsess ei sõltu otsesest valgu seondumisest katkenud DNA ahelatega, vaid pigem kromatiini struktuuri muutuste tulemus.

Suure hulga substraatide hulgast, mida Atm aktiveerib vastusena rakkude kiiritamisele väikeste ioniseeriva kiirguse annustega, saab eristada histooni H2AX ja p53-d siduvat valku 53BP1 (Fernandez-Capetillo et al., 2002). 53BP1 on üks osalejatest raku vastuses DNA kahjustustele. See valk kuulub Brca1-ga seotud valkude perekonda, millel on spetsiifilised C-terminaalsed kordused, nagu pärmi Rad9 valk ja imetajate valgud Bardl, Nbs1 ja Brcal ise. 53BP1 mängib keskset rolli S- ja O2-kontrollpunktide läbimise reguleerimisel ioniseeriva kiirguse või muude genotoksiliste ainete toimel.

Pärast rakkude kiiritamist leitakse see valk kaheahelaliste katkestuste lähedal asuvates tuumades, kus see kolokaliseeritakse aktiveeritud H2AX märgiga. Nende kahe valgu sarnane paigutus soodustab DNA kahjustuskohtade organiseerimist ja hõlbustab seriini proteiinkinaasi Atm juurdepääsu spetsiifilistele substraatidele - joonis fig. 97 (Abraham, 2002; DiTullio et al., 2002).

Riis. 97. 53BP1-st sõltuv rakutsükli kontrollpunktide reguleerimise rada ioniseeriva kiirguse toimel

Selgus, et H2AX histooni aktiveerimine on vajalik 53BP1 valgu ja mõnede muude tegurite akumuleerumiseks kromatiini struktuuris kahe megabaasi kaugusel kahekordsest katkestusest. Signaali ülekandekomplekside lokaalne kontsentratsioon selles piirkonnas viib algsignaali võimendamiseni, mis takistab raku sisenemist mitoosi 62-faasi - joonis fig. 98.

Riis. 98. G2-M kontrollpunkti läbimise ATM/H2AX/53BP1-vahendatud regulatsiooni mudel

Mutantset p53 ekspresseerivates kasvajarakkudes paikneb 53BP1 püsivalt tuuma keskmes ja rakutsükli kontrollpunkti reguleerimise ATM-sõltuv rada on konstitutiivselt aktiveeritud (Femandez-Capetillo et al., 2002).

Atm kinaasi aktiivsus on vajalik ka HrCA 1 fosforüülimiseks, mis toimub vastusena raku kiiritamisele (Cortez et al., 1999). On näidatud, et need kaks valku on võimelised moodustama kompleksi in vivo ja in vitro, mille järel Brca1 fosforüülitakse piirkonnas, mis sisaldab seriin-glutamiini jääkide klastreid. Selles piirkonnas on fosforüülitud vähemalt 4 seriini – serl 189, serl457, serl 524, ser1542. Rakuliini, millel puudub BRCA1 geeni mutatsiooni tõttu vastavas valgus (ser1423 ja ser1524) 2 fosforüülimissaiti, iseloomustab ülitundlikkus kiirguse suhtes.

Seega mängib Brca1 fosforüülimine Atm kinaasi poolt kriitilist rolli raku õiges vastuses DNA kaheahelaliste katkestuste korral. Rakkude kiiritamisel hüperfosforüülitakse ka Brca1-ga seotud CtIP valk kahes kohas (ser664 ja ser745) ning see protsess nõuab ka Atm-kinaasi olemasolu (Li et al., 2000). Pärast fosforüülimist toimub CtlP-Brca1 kompleksi dissotsiatsioon - joonis fig. 99.

Riis. 99. Brca1 transkriptsioonilise aktiivsuse reguleerimise mudel Atm-kinaasi poolt

Fosforüülimissaite mõjutavad mutatsioonid CTIP geenis häirivad Brca1 vabanemist kompleksist. Sel juhul toimub Gadd45 Brcal-sõltuva induktsiooni stabiilne represseerimine, mis tavaliselt toimub rakkude ioniseeriva kiiritamise ajal. GADD45 geeni aktiveerimine ioniseeriva kiirgusega sõltub p53 olemasolust ja see süsteem on häiritud ka ATM geenis muteerunud rakkudes.

Autorid usuvad, et Atm võib moduleerida GADD45 geeni Brcal-vahendatud regulatsiooni, mis tekib DNA kahjustuse korral. Ilmselt on just need molekulaarsed mehhanismid ataksia-telangiektaasia ja ATM-geeni mutatsioonide heterosügootsete kandjatega patsientide rinnavähi eelsoodumuse aluseks. Joonisel fig. 100 võtab kokku praeguse arusaama ATM kinaasi poolt vastuseks ioniseerivale kiirgusele aktiveeritud signaaliradade kohta.

Riis. 100. Atm-kinaasi vahendatud ioniseeriva kiirguse poolt indutseeritud signaaliradade kaasaegsed kontseptsioonid

On näidatud Atm interaktsiooni veel kahe valguga: vahefilamentvalgu vimentiiniga, mis on proteiinkinaas C substraat, ja ka proteiinkinaasi C inhibiitoriga, mida kodeerib RCSI geen (Brzoska et al., 1995). . Autorid oletasid, et Atm ja proteiinkinaas C inhibiitorid on ioniseeriva kiirguse indutseeritud ja proteiinkinaas C vahendatud signaaliraja partnerid.

Kasutades 2-hübriidset pärmisüsteemi, näidati, et Atm interakteerub in vitro beeta-adaptiiniga, mis on üks tsütoplasmaatilise vesiikulite adapteri kompleksi komponentidest, mis osaleb klatriini poolt vahendatud retseptori endotsütoosis (Lim et al., 1998). Atm interakteerub ka beeta-adaptiini neuronaalse homoloogiga p-NAP, mis on tuvastatud autoantigeenina väikeaju degeneratsiooniga patsientidel. Ilmselt võib ATM-i geeniprodukt osaleda vesiikulite ja/või valkude rakusiseses transpordis ning see on veel üks selle funktsioon.

Mutatsioonid ATM-i geenis

ATM-i geeni molekulaaranalüüsis 36 rakuliinis, mis pärinesid sõltumatult ataksia-telangiektaasiaga patsientidelt, leiti mutatsioone 30 juhul (Wright et al., 1996). Neist 27 olid deletsioonid suurusega 2 kuni 298 nukleotiidi. Leiti üks sisestus ja kaks missense mutatsiooni. Kolmel juhul leiti 9-nukleotiidi deletsioonid, mis mõjutasid koodonit 2546 eksonis 54.

Sarnased deletsioonid leiti varem 5 sõltumatul patsiendil; need moodustavad umbes 8% kõigist ATM-i geenis tuvastatud mutatsioonidest. Sarnases analüüsis, mis viidi läbi 55 ataksia-telangiektaasiaga perekonnas, tuvastati 44 mutatsiooni, millest 39 (89%) inaktiveerisid täielikult Atm-funktsioonid (Gilad et al., 1996a). Enamik patsiente olid liit heterosügootid.

Ühes ülevaatedokumentidest analüüsiti enam kui 100 mutatsiooni, mis selleks ajaks tuvastati ATM-i geenis (Concannon ja Gatti, 1997). Umbes 70% mutatsioonidest põhjustavad translatsiooni enneaegset katkemist ja kärbitud valgu moodustumist. Paljud neist häirivad splaissimise protsessi, mille tulemuseks on rohkem kui poole geeni kodeeriva osa ekstsisioon.

Ataksia-telangiektaasiaga patsientidel, mis on homosügootsed mutatsioonide suhtes, mis põhjustavad translatsiooni enneaegset katkemist, Atm-i kärbitud vorme reeglina ei tuvastata. ATM-geeni suur suurus, mutatsioonide intrageense jaotuse juhuslik iseloom ja nende mitmekesisus raskendavad molekulaarsete analüüsimeetodite kasutamist diagnostilistel eesmärkidel või heterosügootsete kandjate tuvastamise viisina. See ei kehti nende populatsioonide kohta, kus on võimalik jälgida asutajaefekti. Näiteks Põhja-Aafrika päritolu juutide seas leiti üht tüüpi nonsenssmutatsioon 103C-T, mille sõelumine võib selles etnilises rühmas olla väga tõhus (Gilard et al., 1996b).

Teine uuring näitas, et umbes pooltel (48%) ATM-geeni mutatsioonidest kaasneb ebanormaalne splaissimine, millele järgneb kärbitud valgu moodustumine (Tegaoka et al., 1999). Vähem kui pooled splaissimismutatsioonidest mõjutasid kanoonilisi splaissimissaite: aktseptor - AG ja doonor - GT.

Teised mutatsioonid esinesid vähem konserveerunud splaissimiskohtades, sealhulgas eksonite viimases nukleotiidis, või tekitasid intronites või eksonites uusi splaissimiskohti. Üheski tuvastatud splaissimismutatsioonidega rakuliinis ei olnud võimalik tuvastada Atm immunoloogilisi vorme. Paljudel juhtudel ei õnnestunud autoritel leida genoomseid mutatsioone, mis viisid eksonite ekstsisioonini.

Ühendkuningriigi patsientidel, kellel on leukeemia, lümfoomide või T-rakkude preleukeemilise proliferatsiooniga seotud ataksia-telangiektaasia, on leitud lai valik mutatsioone, millest 25% olid missense mutatsioonid ja väikesed kaadrinihke deletsioonid (Stankovic et al., 1998). Kahes perekonnas, kelle patsiente iseloomustas vähem väljendunud väikeaju degeneratsioon, leiti sama tüüpi missense mutatsioon 7271T-G. Selle mutatsiooni homo- ja heterosügootne kandmine on märkimisväärselt seotud rinnavähi suurenenud riskiga.

ATM-i geeni supressorroll

Heterosügootsuse kadu ATM-i geeni lokaliseerimise piirkonnas kasvajakudedes täheldatakse 50–60% rinnavähi ja kopsukartsinoomide korral ning seda esineb sageli ka teistes pahaloomulistes kudedes, sealhulgas soolestiku, munasarjade, neuroblastoomide ja melanoomides. Rasio et al., 1995).

Kõik see viitab sellele, et ATM on üks kasvaja supressorgeenidest. Pahaloomulised kasvajad arenevad 30% -l ataksia-telangiektaasiaga patsientidest, see tähendab, et kasvajate tekkerisk suureneb rohkem kui 100 korda. Näib, et ei ole juhus, et lümfoidkasvajad on kõige levinumad ataksia-telangiektaasia, aga ka p53-puuduliku hiirte mutantliini puhul. Tavaliselt tekivad DNA ahela katkemised lümfoidrakkudes immunoglobuliini geenide ümberkorraldamise käigus. Selle protsessi vigade kõrvaldamiseks on vajalik G1 kontrollpunkti üleminekusüsteemi normaalne toimimine DNA kahjustuse korral.

Lisaks on ATM-geeni mutatsioonide heterosügootidel, mis moodustavad umbes ühe protsendi kogu populatsioonist, 3-5 korda suurem risk haigestuda vähki. Tuletame meelde, et neoplaasia, eriti rinnavähi esinemissageduse suurenemist on täheldatud heterosügootsete mutatsioonide kandjatel p53 geenis - domineeriv Li-Fraumeni sündroom (Swift et al., 1987; 1991).

ATM-geeni mutatsioonide kandjate onkoloogilised haigused debüteerivad suhteliselt varases eas. Ataksia-telangiektaasiaga patsientide lähisugulaste (emade, õdede) rinnavähi esinemissageduse hindamisel põhinevate teoreetiliste mudelite kohaselt on ligikaudu 8% naistest, kellel haigus tekkis enne 40. eluaastat, ATM-i geeni mutatsioone. 40–59-aastaste rinnavähihaigete rühmas väheneb ATM-geeni mutatsioonide heterosügootsete kandjate osakaal 2%-ni (Easton, 1994).

Selle hüpoteesi kontrollimiseks viidi ATM-geeni mutatsioonide heterosügootse kandmise sageduse otsene hindamine läbi 400 varase rinnavähiga naisest koosnevas valimis (FitzGerald et al., 1997). Küsitlus viidi läbi ülaltoodut kasutades kärbitud valgu test (PTT), mis põhjustab kuni 70% kõigist ATM geeni mutatsioonidest. Nii uuringus kui ka kontrollrühmas, mis koosnes 200 rinnavähita sama vanusest naisest, leiti kaks mutatsiooni. Seega olid varajase rinnavähiga naiste rühmas kärbitud valgu moodustumiseni viivate ATM-geeni mutatsioonide sagedused võrreldavad üldpopulatsiooni väärtustega ega ületanud 1%.

Need andmed on vastuolus ataksia-telangiektaasiaga patsientide peredes läbi viidud uuringu tulemustega (Athma et al., 1996). Patsientide lähedaste hulgast valiti välja naiste rühm, kellel tekkis rinnavähk. Kasutades ATM-i geeniga külgnevaid DNA-markereid, tehti analüüs ATM-geeni mutatsioonide kandmise kohta selle rühma kõigis esindajates. Selgus, et suhteline risk haigestuda rinnavähki ATM-geeni mutatsioonide kandjatel on 3,8 võrreldes nende sugulastega, kellel selliseid mutatsioone ei olnud. See rinnavähi riski hindamine ATM-geeni mutatsioonide heterosügootse kandmise korral on lähedane varem saadud hinnangule (Easton, 1994).

ATM-i geeni supressorrolli kinnitab ka mitme vähiga perekondade kirjeldus, kus patsiendid on ATM-geeni mutatsioonide heterosügootsed kandjad. Ühes nendest perekondadest tuvastati kahel õel, kellel tekkis rinnavähk vastavalt 39- ja 44-aastaselt, ja ka nende emal, kes 61. eluaastal ekstsisioon põhjustas ATM-i geeni mutatsioon. 67-st oli diagnoositud neeruvähk (Bay et al., 1999). Ühe õe kasvajakudedes leiti heterosügootsuse kaotus kolme geeni - ATM, BRCA1 ja BRCA2 - lokaliseerimise piirkonnas.

ATM-i geeni mutatsioonide heterosügootsete kandjate kõrge sagedus leiti Taani patsientide seas, kellel oli juhuslikud rinnavähi vormid (Broeks et al., 2000). Selles vaatluses osalenud 82 patsiendil tekkis rinnavähk enne 45. eluaastat. 7 (8,5%) naisel leiti heterosügootseid mutatsioone ATM-i geenis ja kolm neist olid sama tüüpi splaissimismutatsiooni - IVS10-6T-G - kandjad. Autorite hinnangul on ATM geeni mutatsioonide heterosügootsetel kandjatel 9 korda suurem risk haigestuda rinnavähki suhteliselt varases eas.

Selgitamaks ülalkirjeldatud epidemioloogiliste andmete ja kärbitud valgu testil põhinevate mutatsioonide otseste sõeluuringute tulemuste vastuolulisust, püstitati hüpotees, et ATM geenis esineb harva missense mutatsioone, aga ka selle geeni laialt levinud polümorfseid variante.

Selliste mutatsioonide funktsionaalse tähtsuse hindamiseks konstrueeriti rakuliinid, mis ekspresseerivad erinevaid patogeenseid missense mutatsioone ja ATM geeni neutraalseid polümorfisme (Scott et al., 2002). Kaks uuritud nukleotiidiasenduste rühma erinesid algselt nende võimest korrigeerida ATM-defektsete rakkude radiosensitiivset fenotüüpi.

Selgus, et ainult missense mutatsiooni, kuid mitte neutraalsete polümorfismide ekspresseerimisel kaotasid kontrollrakud ioniseeriva kiirguse toimel võime indutseerida Atm kinaasi aktiivsust, mille tulemuseks oli kromosoomide ebastabiilsus ja rakkude üldise elujõulisuse vähenemine. Samal ajal olid mutantse ja endogeense Atm ekspressioonitasemed transdutseeritud rakkudes võrreldavad.

Ilmselt konkureerivad valgu mutantsed ja normaalsed variandid omavahel Atm multimerisatsiooni ajal. Nende katsete tulemused näitavad, et missense mutatsioonid võivad isegi heterosügootses olekus avaldada Atm funktsiooni pärssivat toimet, mistõttu ei saa välistada nende seost rinnavähi ja teiste onkoloogiliste haiguste eelsoodumusega.

ATM-geeni mutatsioone on leitud sporaadilise T-rakulise prolümfotilise leukeemiaga patsientidel, mis on haruldane klonaalne pahaloomuline neoplaasia, mis sarnaneb küpsele T-rakulisele leukeemiale, mis areneb sageli ataksia-telangiektaasiaga patsientidel (Vorechovsky et al., 1997). Kahte 17 tuvastatud mutatsioonist kirjeldati varem ataksia-telangiektaasiaga patsientidel.

Üks neist on ülalmainitud 9 nukleotiidi korduv deletsioon, teine on haruldane missense mutatsioon, mis avastati ataksia-telangiektaasia ebatüüpilise vormiga patsiendil. Tähelepanuväärne on see, et erinevalt ataksia-telangiektaasiast oli teiste prolümfotilise leukeemia korral leitud geneetiliste defektide hulgas suur protsent missense mutatsioone, mis olid koondunud Atm kinaasi domeenile vastavasse piirkonda. Mitte-Hodgkini B-rakuliste lümfoomidega patsientidel on leitud ka ATM geeni missense mutatsioone (Vorechovsky et al., 1997).

Atm-funktsiooni inaktiveerimine mängib enamikul juhtudel patogeneesis kriitilist rolli mantelrakuline lümfoom (MCL), mille tsütogeneetiline marker on t(11;14) translokatsioon. Selle translokatsiooniga kustutatakse sageli 1 mb DNA järjestus, sealhulgas ATM lookus, mis asub 11. kromosoomi murdepunktis piirkonnas 11q22-q23 (Stilgenbauer et al., 1999).

Sellega seoses viidi ATM geeni mutatsioonianalüüs läbi 12 MCL-iga patsiendil, kellest seitsmel oli üks ATM geeni koopia deletsioon (Schaffner et al., 2000). Kõigil seitsmel juhul leiti ATM-i geeni ülejäänud alleelis inaktiveerivad punktmutatsioonid. Lisaks oli kahel patsiendil, kellel 11q piirkonnas deletsioone polnud, ka ATM geenis homosügootsed mutatsioonid. Kolmel juhul leiti ATM geeni mutatsioone ainult kasvajarakkudes.

Eksperimentaalsed mudelid

Huvitavaid tulemusi on saadud ataksia-telangiektaasia eksperimentaalsetes hiiremudelites (Barlow et al., 1996; Elson et al., 1996; Xu et al., 1996). Suunatult inaktiveeritud Atm geeniga loomadel täheldatakse paljusid ataksia-telangiektaasiale iseloomulikke fenotüüpseid tunnuseid, nagu kasvupeetus, immuunsüsteemi defektid, neurodegeneratiivsed protsessid, kõrge tundlikkus ioniseeriva kiirguse suhtes, kromosoomide suurenenud killustumine meioosi ajal ja kalduvus pahaloomuliste kasvajate tekkeks. kasvajad. Patoloogiliste muutustega elunditest eraldatud rakud, eriti väikeaju Purkinje rakud, on osutunud väga tundlikud oksüdatiivse stressi suhtes (Barlow et al., 1999).

Nullmutandid Atm geenis ja ka p53 geenis tekitavad peamiselt T-raku lümfoomi. Ilmselgelt on mõlemal geenil tümotsüütide moodustumisele sarnane mõju. T-rakuliste lümfoomide moodustumise kiirus suureneb järsult Atm ja p53 geenide topeltnullmutantide puhul, mis näitab nende onkogeense rolli komplementaarset olemust (Westphal et al., 1997). Atm-funktsiooni kadumine põhjustab tümotsüütide ainult osalise resistentsuse kiirgusest põhjustatud apoptoosi suhtes ja see resistentsus muutub täielikuks p53 funktsiooni täiendava kadumisega.

Ioniseeriva kiirguse toimel tüümuses fosforüülitakse p53 valku Atm-kinaasi poolt ja rakutsükli juhtimissignaalsüsteem aktiveerub vastusena DNA kahjustusele. Atm kinaasi puudumisel see signaalirada ei tööta, mis võib põhjustada immuunpuudulikkust, ebanormaalset raku reaktsiooni kiirgusele ja viljatust, mis on tingitud rakutsükli defektsest progresseerumisest meioosis, millele järgneb sugurakkude degeneratsioon.

Kõiki neid sümptomeid täheldatakse ataksia-telangiektaasiaga patsientidel ja sarnased fenotüübilised tunnused on iseloomulikud Atm geenis muteerunud hiirtele. Häired Atm valgu ja beeta-adaptiini koostoimes tsütoplasmas võivad mõjutada aksonite transporti ja vesiikulite liikumist kesknärvisüsteemis ning see võib seletada neuronite düsfunktsiooni ja neurodegeneratiivseid protsesse, mis sageli kaasnevad ataksia-telangiektaasiaga. Haiguse pleiotroopia põhjuseks võib olla asjaolu, et erinevates kudedes ekspresseeritakse erinevad Atm-sihtmärgid ja võib-olla avalduvad ka erinevad Atm-valgu perekonna liikmed, mille funktsioonid võivad kattuda, täiendada ja osaliselt asendada Atm-i funktsioone. (Brown et al., 1999).

Atm kinaasi funktsionaalne homoloog Drosophila melanogasteris on mei-41 geeniprodukt, mis kuulub P13K-d sisaldavate valkude perekonda. Liinil mei-41 - Drosophila melanogaster täheldatakse kontrollpunktide G1-S ja G2-M ülemineku defekte (Hari et al., 1995). Mei-41 (-/-) mutantsete homosügootide meiootilise rekombinatsiooni protsess on häiritud ja seetõttu on nad väga tundlikud ioniseeriva kiirguse ja erinevate keemiliste mutageenide toimele. Selliste kärbeste somaatilistes rakkudes suureneb kromosoomide katkemiste ja ümberkorralduste sagedus. Selliste häirete protsent suureneb järsult röntgenkiirgusega, nii et pärast kiiritamist annusega 220 R sisaldab iga jagunemise metafaasi läbinud rakk vähemalt ühte kromosomaalset defekti.

Pärilikud haigused, mis on seotud Atm-kinaasi poolt reguleeritud signaaliradade molekulaarsete defektidega.

NBS sündroom

Sarnaselt ataksia-telangiektaasiaga leitakse kromosoomide ebastabiilsust ja rakkude ülitundlikkust ioniseeriva kiirguse suhtes patsientidel, kellel on NBS sündroom (Nijmegeni purunemissündroom) - haruldane autosoomne retsessiivne haigus, mida iseloomustab mikrotsefaalia, kasvupeetus, immuunpuudulikkus ja eelsoodumus pahaloomulised kasvajad.

Piirkonnas 8q21 on tuvastatud selle haiguse eest vastutav NBS1 geen. See geen, mis sisaldab 16 eksonit, mis on jaotatud üle 50 kb suuruse genoomse DNA piirkonnas, ekspresseeritakse aktiivselt kõigis uuritud kudedes, moodustades kaks mRNA transkripti suurusega 2,4 ja 4,4 kb (Carney et al., 1998). Enamikul NBS-sündroomiga patsientidest leitakse NBS1 geenis sama tüüpi viie nukleotiidi deletsioon, mis põhjustab lugemisraami nihke. Kirjeldatud on ka teisi mutatsioone, millega on kaasnenud ka translatsiooni enneaegne katkemine.

NBS1 geeni poolt kodeeritud valku nimetatakse nibriiniks või Nbs1. See koosneb 754 aminohappest ja sisaldab nelja domeeni. Kaks neist on homoloogsed rakutsükli kontrollpunkte reguleerivate valkude domeenidega. Üks domeen osaleb interaktsioonis DNA-ga ja viimasel on homoloogia Brcal C-terminaalse domeeniga.

Nibriini põhifunktsioon on DNA kaheahelalise katkestuse parandamise reguleerimine. Selgus, et nibriin on identne paranduskompleksi p95 valguga, mis sisaldab viit valku: p95, p200, p400, Mre11 ja Rad50 (Varon et al., 1998). On näidatud, et nibriin-Mr11 funktsiooni (samuti Chk2 signaalkinaasi) inaktiveerimine inimese rakukultuuris põhjustab osalise "radioresistentse DNA sünteesi" (Falck et al., 2002).

NBS-i sündroomi ja ataksia-telangiektaasia kliiniline sarnasus oli aluseks NBS1 ja ATM geenide valguproduktide vaheliste funktsionaalsete suhete analüüsimisel (Lim et al., 2000; Zhao et al., 2000; Wu et al., 2000). Selgus, et Atm ja nibriin osalevad ühises signaalirajas, mis vahendab raku normaalset reageerimist ioniseerivale kiirgusele - joonis 1. 100.

Tunni jooksul pärast normaalsete rakkude kiiritamist fosforüülitakse nibriin mitmes seriini kohas, sealhulgas ser278, ser343, ser397 ja ser615. See reaktsioon on vajalik rakkude radioresistentsuse säilitamiseks. Nibriini fosforüülimise seriinikohtades mutantsed rakud on kiiritamise suhtes ülitundlikud. Nii kiiritatud kui ka intaktsetes rakkudes in vitro ja in vivo süsteemides moodustab Atm nibriiniga kompleksi ja kiirgusega aktiveeritud Atm kinaas fosforüülib selle valgu ülalmainitud kohtades (Gatei et al., 2000).

Nibriini fosforüülimine Atm-kinaasi poolt on vajalik S-faasi kontrollpunkti aktiveerimiseks, tuumaparanduskompleksi: nibriin-Mr11-Rad50 moodustamiseks ja rakulise vastuse rakendamiseks kiirgusest põhjustatud DNA kahjustustele. Seega vahendab Atm-i ja nibriini interaktsioon seost kontrollpunktide aktiveerimise DNA kahjustuse ajal ja selle parandamise vahel. Sellist reaktsiooni ei täheldata rakkudes, millel on defektne ATM või mis kannavad NBS1 geenis S343A mutatsiooni, mis mõjutab ühte fosforüülimissaiti. Need biokeemilised kõrvalekalded on kahe seotud haiguse kliiniliste sarnasuste aluseks.

Ataksia-telangiektaasia sarnane haigus

Kirjeldati suhteliselt kerge ataksia-telangiektaasia kulgemisega patsiente, kellel leiti mutatsioonid MRE11A geenis, mis on homoloogne pärmi mrel 1 meiootilise rekombinatsiooni geeniga (Stewart et al., 1999). Nendel patsientidel esinesid samaaegsed NBS-i sündroomile iseloomulikud sümptomid. Autorid nimetasid seda haigusvormi ataksia-telangiektaasiataoline haigus (ATLD). MRE11A geen on kaardistatud ATM geeni lähedale piirkonnas 11q21, seega on nende kahe haiguse diagnoosimine geneetilise analüüsi põhjal äärmiselt keeruline. Kahe geeni suuruse põhjal eeldatakse, et ligikaudu 6% patsientidest, kellel on ataksia-telangiektaasia kliiniline diagnoos, ei kanna mutatsioone mitte ATM geenis, vaid geenis MRE11 A.

Seckeli sündroom

ATM-iga seotud geenide perekonda kuulub pärmi med geeni homoloog, ATR geen (ataksia telangiektaasia ja rad3-ga seotud geen), mida nimetatakse ka FRP1-ks ja mis paikneb 3q22-q24 piirkonnas. ATR geen tuvastati homoloogia järgi mTOR geeniga, mis kontrollib rapomütsiinitundlikku progresseerumist läbi rakutsükli G1 faasi. Ilmnes otsene regulatiivne seos Rad17 ja ATM- ja ATR-geenide poolt kodeeritud signaali PI3'-kinaaside vahel (Bao et al., 2001).

Rakkude töötlemine genotoksiliste ainetega põhjustab tavaliselt Rad17 valgu Atm / Atr-sõltuva fosforüülimise kahes kohas ser635 ja ser645. Missense mutatsioonid, mille tulemuseks on seriini asendamine alaniiniga mis tahes nendest kohtadest, häirivad G2 kontrollpunkti indutseerimist vastuseks DNA kahjustusele, mis põhjustab rakkude tundlikkuse järsu suurenemise genotoksilise stressi suhtes.

Praeguseks on tõestatud kahe paralleelse raja olemasolu, mida aktiveerivad proksimaalsed kinaasid Atm ja Atr erinevat tüüpi DNA kahjustuste korral - joonis fig. 101.

Riis. 101. Erinevat tüüpi DNA kahjustuste korral aktiveeritud Atm/Atr-signaali ahel

Atm-sõltuv signaalirada vastutab DNA kaheahelaliste katkestuste parandamise eest ja seda saab aktiveerida rakutsükli kõigis faasides. Atm-sõltuv signaalirada võib hõlmata paljusid Atr-sõltuva signaaliraja komponente, mis vastutavad ka kaheahelalise katkestuse parandamise eest, kuid selle aktiveerimine on palju aeglasem. Atr-sõltuva signaaliraja põhiülesanne on parandada replikatsioonidefekte, mis võivad tekkida UV-kiirguse või mõne genotoksilise aine toimel.

Seega võivad DNA-d alküülivad ühendid aktiveerida mõlemad signaaliülekanderajad. Atr-kinaasi ja selle partnervalgu Atrip aktiveerimine, samuti nende lähenemine defektsele saidile viiakse läbi replikatsioonivalgu A (Rpa) abil, mis on võimeline seonduma üheahelalise DNA-ga. Selle tagajärjeks on võtmekinaasi Chk1 aktiveerimine, mis inhibeerib Cdc25 ja peatab rakutsükli vastuseks DNA kahjustusele.

Kahest Pakistani perekonnast pärit Seckeli sündroomiga patsientidel avastati hiljuti splaissingmutatsioon ATR geenis (O "Driscoll et al., 2003). See on haruldane autosomaalne retsessiivne haigus, mida kirjeldas esmakordselt Virchow ja mida täpsemalt uuris Szekel aastal 2003. 1960. Seckeli sündroomil on NBS-sündroomiga ühised kliinilised tunnused. Seda iseloomustab emakasisene alatoitumus ja sellest tulenevalt madal sünnikaal täisajalise raseduse taustal.

Spetsiifilised on mikrotsefaalia, kitsas nägu nokakujulise ninaga, suured silmad, hõredad juuksed, moondunud madalad kõrvad. Skeleti anomaaliate hulka kuuluvad klinodaktiilia V ja esimese sõrme hüpoplaasia, falange mõnede epifüüside puudumine, raadiuse proksimaalse osa vähenemine, reieluu kaasasündinud nihestus, radiaalluu pea, sandaallõhe ja hiljem ka küfoosi teke. , skolioos ja lamedad jalad. Võimalikud on osalised adontia ja emaili defektid. Poistel täheldatakse sageli välissuguelundite hüpoplaasiat, krüptorhidismi. Psühhomotoorne areng varases eas on normaalne, kuid hiljem esineb märkimisväärne erineva raskusastmega hilinemine ja vaimne alaareng.

LIG4 sündroom

1_104 sündroom, mida iseloomustavad ebatavalised näojooned, mikrotsefaalia, immuunpuudulikkus, pantsütopeenia, kasvu- ja arengupeetus, kuulub kliiniliselt sarnasesse haiguste klassi. Patsientide rakkudel on suurenenud kiirgustundlikkus. Erinevalt NBS-sündroomiga patsientidelt saadud rakuliinidest ei ole neil rakutsükli kontrollpunktide süsteem häiritud, küll aga on kahjustatud DNA kaheahelalise katkestuse parandamise süsteem. Haiguse põhjuseks osutusid sel juhul mutatsioonid DNA ligaas IV (LIQ4) geenis, mis on otseselt seotud DNA kaheahelaliste katkestuste parandamisega otste mittehomoloogse ühendamise teel (O "Driscoll et al., 2001).

Bloomi sündroom (nanism koos nahakahjustustega; kaasasündinud telangiektaatiline erüteem koos kasvupeetusega). Bloomi sündroom on veel üks autosoomne retsessiivne haigus, mida iseloomustab kasvupeetusega seotud kromosoomide ebastabiilsus, päikesetundlikkus, telangiektaasia, naha hüper- ja hüpopigmentatsioon ning eelsoodumus pahaloomuliste kasvajate tekkeks.

Bloomi sündroomi kirjeldas esmakordselt 1954. aastal D.BIoom, sellel on autosoomne retsessiivne pärilikkus (German et al., 1994, Ellis et al., 1994). Kliiniliselt iseloomustab madal sünnikaal täisajalise raseduse taustal, mikro- ja dolihhotsefaalia. Nägu on kitsas, massiivse ninaga, sigomaatiliste luude hüpoplaasia, telangiektaatiline erüteem liblika kujul.

Naha pigmentatsiooni rikkumist esindavad "piimakohv" tüüpi pigmendilaigud, samuti depigmenteerunud nahapiirkonnad, ihtüosiformsed muutused. Lühikest kasvu proportsionaalse kehaehitusega patsientidel säilib kõrge hääletämber. Iseloomulikud on seksuaalarengu häired: hüpogenitalism koos hüpospadia ja poistel krüptorhidism; menstruaaltsükli häired tüdrukutel. Tekib "varajase vananemise" sündroom.

Immunoloogilise uuringu kohaselt esineb IgA ja IgG defitsiit, mis soodustab eelsoodumust keskkõrva, ülemiste hingamisteede nakkushaiguste tekkeks ning 30 aasta pärast lümforetikulaarsete organite, seedetrakti pahaloomuliste kasvajate tekkele. . Suure diagnostilise väärtusega on lümfotsüütide ja fibroblastide kultuuris õdekromatiidide vaheliste vahetuste sageduse suurenemine.

Meie järelevalve all on ülaltoodud diagnoosiga kahe lapsega pere. I rasedus lõppes surnultsünniga, II-st sündis proband, III-VIII rasedused lõppesid varajase raseduse katkemisega, IX rasedusest sündis haige tüdruk. Esitatud Bloomi sündroomi juhtum jäi pikka aega eristamata, mis on seotud mitmete geneetiliselt heterogeensete haiguste fenotüübilise sarnasusega.

Haiguse arengu eest vastutav BLM geen on kaardistatud 15q26.1 piirkonnaga. Ta kodeerib RecQ-sarnane valk 3 (RecQI3), mis on osa valgukompleksist DNA kaheahelaliste katkestuste parandamiseks homoloogse rekombinatsiooni teel ja on otseselt seotud DNA replikatsiooni ja parandamise ensüümide stabiliseerimisega. On näidatud otsest interaktsiooni Atm ja RecQI3 valkude vahel (Beamish et al., 2002). RecQI3 sidumispiirkond, mis asub Atm 82. ja 89. aminohappejääkide vahel, langeb täielikult kokku p53 ja Brcal-ga seonduvate Atm piirkondadega.

RecQI3 mitoosiga seotud hüperfosforüülimine sõltub osaliselt Atm kinaasi aktiivsusest, kuna Atm fosforüülib thr99 ja thrl 22 RecQI3 N-terminaalses piirkonnas. Normaalsete rakkude ioniseeriv kiiritamine kutsub esile RecQI3 annusest sõltuva fosforüülimise thr99 juures ja seda ei esine ATM-puudulikes rakkudes. Seega on Atm ja RecQI3 vaheline nõuetekohane interaktsioon vajalik raku normaalse radiosensitiivsuse oleku säilitamiseks.

Fanconi aneemia

Fanconi aneemia kõige tavalisemas vormis muteerunud FANCD2 geeni põhiülesanne on tagada Fanconi aneemia defektsete valkude ja Brcal-repair kompleksi õige koostoime. Normaalsetes rakkudes on DNA kahjustuse korral FANCD2 geeni poolt kodeeritud valk monoubikvitiniseeritav ja translokeeritud tuumavalgu fookustesse.

On näidatud, et aktiveeritud valk FancD2 kolokaliseerub Brcal-iga ioniseeriva kiirgusega indutseeritud valgukompleksides, samuti meiootiliste kromosoomide sünaptonemaalsetes kompleksides. Selgus, et raku kiiritamise ajal fosforüülitakse FancD2 ser222 juures aktiveeritud Atm kinaasi poolt (Taniguchi et al., 2002). See samm on vajalik S-faasi kontrollpunkti läbimise esilekutsumiseks.

Autorid tegid kindlaks, et FancD2 fosforüülimine ser222-s ja monoubikvitinatsioon Iys561-s on sõltumatud translatsioonijärgsed modifikatsioonid, mis reguleerivad erinevaid signalisatsiooniteid. Homosügootsed inaktiveerivad mutatsioonid FANCD2 geenis suurendavad samaaegselt rakkude tundlikkust mitomütsiin C ja ioniseeriva kiirguse suhtes.

V.N. Gorbunova, E.N. Imjanitov, T.A. Ledaštševa, D.E. Matsko, B.M. Nikiforov

Keha eelsoodumust sagedastele nakkushaigustele, pahaloomulistele või healoomulistele kasvajatele nimetatakse Louis Bari sündroomiks. Üsna haruldane, kuid samas väga ohtlik haigus on pärilik ja esineb üks kord 40 tuhandel inimesel. See arv on aga üsna meelevaldne, kuna haigust pole alati võimalik diagnoosida. Seega võib laps varases imikueas sellesse haigusesse surra, kuid põhjus jääb ebaselgeks.

Selle haiguse diagnoosis esmakordselt 1941. aastal prantsuse arst Louis Bar. Haigus on autosoomne retsessiivne haigus.

autosoomne retsessiivne- tähendab, et haigus ilmneb mõlemal vanemal.

Louis Barri sündroom seisneb immuunsüsteemi T-lüli katkemises, mis lõpuks viib selle vale moodustumiseni. Tulemuseks on lapse nakkushaiguste sage esinemine ja iga uue haigusega suureneb selle raskusaste, mis mõjutab tagajärgi ja beebi üldist seisundit. Tulevikus (mõnikord paralleelselt infektsioonidega) võivad imikul kasvada kasvajad (sageli pahaloomulised).

Reeglina on näha haiget last, kuna haiguse käigus tekivad patsiendil nahahäired, ebaühtlane kõnnak (väikeaju kahjustuse tagajärjel) ja arengupeetus.

Haiguse arengu põhjused

Nagu varem mainitud, on Bari sündroom pärilik haigus ja seda edastatakse ainult pärilikult. Kui ainult ühel vanematest on kromosoomihäired, haigestub laps selle haiguse 50% tõenäosusega, kui aga mõlemad vanemad, siis on beebi haigestumise tõenäosus 100%.

Praegu on diagnoosimise tase üsna kõrge ja võimaldab tuvastada võimalikke probleeme juba embrüo moodustumise staadiumis, kuid see sündroom on salakaval ja sageli teeb arst ainult oletuse, et laps suudab omandada ja annab ligikaudse protsendi, mis on lapseootel ema jaoks julgustav.

Silma manifestatsioonid

Selleks, et end selliste kogemustega mitte piinata, piisab, kui teada, millised tegurid mõjutavad sündroomi arengut negatiivselt, sealhulgas:

halvad harjumused raseduse ajal (suitsetamine, alkoholi kuritarvitamine);
tulevase ema sagedane stress;
välismõju (mürgised ained, radioaktiivne kiirgus).

Haiguse sümptomid

Nagu igal teisel haigusel, on ka Louis Bari sündroomil oma eripärad, mistõttu võivad patsientidel tekkida järgmised sümptomid:

väikeaju ataksia;
telangiektaasia;
nakkuslik eelsoodumus;
neoplasmid.

Väikeaju ataksia

See sümptom ilmneb peaaegu esimestest elukuudest, kuid muutub palja silmaga märgatavaks perioodil, mil laps hakkab kõndima õppima. Väikeaju kahjustuse käigus areneb lapsel ebakindel kõnnak. Raskemate vormide korral ei saa laps iseseisvalt liikuda ega isegi seista.

Manifestatsioonid näol

Lisaks võib patsiendil tekkida strabismus, silmamotoorsed probleemid, nüstagm, patsiendil võivad kõõluste refleksid kaduda või väheneda. Lisaks võib haiguse tagajärjel tekkida väikeaju düsartria, mis väljendub segase kõne kujul.

Düsartria - kõneorganite (suulae, keele, huulte) liikuvuse piiramine.

Teleangiektaasia

See sümptom on vähem ohtlik kui eelmine, kuid võib põhjustada lapsele ebamugavusi. Telangiektaasia – tähendab laienenud kapillaaride olemasolu nahal, mis näevad välja nagu roosad või punased tähed või ämblikud. Reeglina hakkavad verekapillaaridest tärnid tekkima imiku 3-6 eluaastaks.

Levinumad moodustamiskohad:

silmamuna;
silma sidekesta (silma limaskest alumise silmalau taga);
jalgade dorsaalne pind;
voltide kohad (küünarnukid, põlveõõnsused, kaenlaalused).

Kohe alguses tekib silmade sidekestale telangiektaasia, misjärel kannatab näonahk ja laskub järk-järgult mööda keha alla. Selliseid "tähti" on pehme suulae peale tekkinud.

Muuhulgas on Louis Bari sündroomiga nahalööveteks tedretähnid, kuiv nahk, varajased hallid juuksed (väikelaste puhul on see eriti märgatav).

Nakkuslik eelsoodumus

Iga laps haigestub, kuid Louis Bari sündroomi puhul juhtub seda ebaharilikult sageli ja iga kord, kui nende haiguste raskusaste suureneb, kuid iga nakkus võib põhjustada patsiendi surma.

Naha ilmingud

Reeglina põhjustab haigus ainult hingamisteede ja kõrvapõletike (nohu, farüngiit, bronhiit, keskkõrvapõletik, sinusiit) esinemist.
Väärib märkimist, et selliseid infektsioone saab ravida halvemini kui tavalisi haigusi, mis viib üsna pika paranemisprotsessini.

Neoplasmid

Reeglina on Bari sündroomi esinemise korral patsiendil 1000 korda suurem tõenäosus pahaloomulist tüüpi onkoloogiliste kasvajate tekkeks. Kõige tavalisemad neist on leukeemia ja lümfoom.

Peamine raskus, mis on seotud selliste patsientide raviga, on suutmatus kasutada kiiritusravi, mis on tingitud ülitundlikkus patsientidele ioniseeriva kiirguse eest.

Diagnostika

Kliinilistest ilmingutest ei piisa diagnoosi panemiseks, kuna paljud selle haiguse sümptomid on iseloomulikud ka teistele.

vaevused. Reeglina on nõutav arstide konsultatsioon, sisse mis sisaldab:

dermatoloog;
kõrva-nina-kurguarst;
oftalmoloog;
immunoloog;
pulmonoloog;
onkoloog;
neuroloog.

Muuhulgas määratakse patsiendile järgmised testid:

Instrumentaalne diagnostika hõlmab:

tüümuse ultraheli (ultraheli);

Harknääre – ehk harknääre, organ, milles immuunsüsteemi T-rakud küpsevad

magnetresonants tomograafia (MRI);
farüngoskoopia;
rinoskoopia;
kopsude radiograafia.

Vereanalüüside dešifreerimisel on võimalik lümfotsüütide väike arv. Immunoglobuliinide uurimisel täheldatakse tavaliselt IgA ja IgE vähenemist.

IgA ja IgE - A-taseme antikehade tiitrid vastutavad kohaliku immuunsuse eest ja E allergiliste reaktsioonide eest.

Lisaks on veres võimalik tuvastada autoantikehi mitokondrite, türeoglobuliini ja immunoglobuliini vastu.

Autoantikehad – agressiivsed, ründavad omasid

Mitokondrid - osalevad energia moodustumise protsessis

Türeoglobuliin on valk, kilpnäärmehormooni eelkäija, mida leidub enamiku tervete inimeste veres.

Ravi

Louis Bari sündroomi ravi on praegu lahtine küsimus ja puudub tõhus viis selle haiguse kõrvaldamiseks. Teraapia aluseks on tekkivate sümptomite kõrvaldamine ja patsientide eluea pikendamine.

Niisiis, ravis kasutatakse:

Viirusevastased ravimid.
Laiad antibiootikumid.
Seenevastased ained.
Glükokortikosteroidid.

Kuna nakkushaigusi on raske ravida, näidatakse patsiendile vitamiinide kompleksi kasutamist suurtes annustes, et stimuleerida oma immuunreserve.

Prognoos

Tõhusa ravi puudumise tõttu ei ületa Louis Bari sündroomiga patsientide maksimaalne eluiga 20 aastat. Kuid isegi selle vanuseni jäävad ellu vaid vähesed. Pahaloomulised kasvajad, tõsised nakkushaigused tapavad patsiendid palju varem.

Seega, kuigi arstid pole õppinud nii haruldasi ja ohtlikke haigusi ravima, on kõigil risk haigestuda. Noored emad vastutavad oma sündimata laste eest ja raseduse ajal ebatervislik eluviis on kuritegu. Hoolitse enda ja oma laste eest.

Louis Bari sündroom, tuntud ka kui ataksia-telangiektaasia, on kaasasündinud patoloogia, millel on geneetiline iseloom. Rikkumised moodustuvad loote arengu varases staadiumis ja on seotud kromosoomi struktuuri defektiga. Haiguse kliinilised ilmingud on enamikul juhtudel spetsiifilised ja võimaldavad diagnoosi panna lühikese aja jooksul. Louis-Bari sündroomiga lapsed kannatavad väikeaju struktuuri defektide taustal liikumishäirete all, neil on diagnoositud veresoonte muster nahal, limaskestadel ja silma kõvakestal. Mõjutatud on ka immuunsüsteem, mis väljendub sagedastes nakkus- ja viirushaigustes. Patoloogia ravi ei ole siiani välja töötatud, ravi on sümptomaatiline. Sellega seoses on haiguse esinemise prognoos ebasoodne.

Louis Bari sündroomi põhjused

Haiguse aluseks on geneetiline mutatsioon, mis tagab kõrvalekallete tekke raseduse esimesel trimestril. 11. kromosoomi õla struktuuris on toimunud muutus. Just see defekt kutsub esile Louis-Bari sündroomi kliiniliste tunnuste tekke lastel. Sel juhul moodustub patoloogia juhtudel, kui mõlemad vanemad on mutatsiooni kandjad. See on tingitud asjaolust, et haigusel on autosoomne retsessiivne pärimisviis. Täpsed põhjused, mis provotseerivad häire arengut, on praegu teadmata. Arvatavasti võib lapsel Louis-Barri sündroomi arengut esile kutsuda ema stressist põhjustatud kahjulik mõju kromosoomikomplektile raseduse alguses, samuti kokkupuude ioniseeriva kiirgusega.

Haiguse peamised ilmingud

Geneetilise anomaalia peamisteks sihtmärkideks on aju struktuurid ja inimese immuunsüsteem. Enamik haiguse kliinilisi tunnuseid on seotud nende lüüasaamisega. Louis Barri sündroomil on mitu peamist sümptomit, mida peetakse patognoomiliseks, see tähendab, et need võimaldavad diagnoosida. Mõnel juhul on imikutel ja kooliealistel lastel ka muid patoloogia ilminguid, mis ei ole nii levinud.

Väikeaju ataksia

Geneetilise mutatsiooni tagajärjel on närvitoru paigaldamise protsess häiritud. Sellega kaasnevad defektid aju erinevates osades. Väikeajus, mõned ajukoore osad ja substantia nigra on kõige tugevamate muutuste all. Selliste häiretega kaasnevad spetsiifilised sümptomid. See avaldub lapsel vanuses 5 kuud kuni 3-4 aastat. See funktsioon on tingitud asjaolust, et just sel perioodil hakkavad imikud aktiivselt roomama ja õppima kõndima. Patsientidel on väljendunud ataksia, st ebastabiilsus kuni täieliku võimetuseni tasakaalu säilitada. Mõnel juhul kaasneb Louis-Bari sündroomiga kõnehäire, mis näib olevat segane. See defekt on tingitud ka väikeaju arengu kõrvalekalletest. Seoses selliste muutustega on lihasnõrkus, kõõluste reflekside vähenemine.

Teleangiektaasia

Mõiste viitab naha, kõvakesta ja limaskestade pindmiste väikeste kapillaaride ja veenide laienemisele, millega kaasneb spetsiifiliste "mustrite" ja veresoonte võrgustiku teke. See sümptom ilmneb lastel, tavaliselt vanuses 3–6 aastat, harvadel juhtudel ilmneb see hiljem. See kliiniline ilming on iseloomulik paljudele teistele haigustele. Kuid kombinatsioonis ataksiaga kinnitab see märk Louis-Bari sündroomi olemasolu.

Telangiektaasiat täheldatakse peamiselt näol, silmade kõvakesta, aga ka küünarnuki- ja põlvevoltide piirkonnas. Ämblikveenide manifestatsiooni intensiivsus suureneb päikesevalguse käes. Sageli on see defekt kombineeritud naha kuivuse, hüpertrichoosi ja välimuselt psoriaasi meenutavate muutustega.

Immuun- ja hingamisprobleemid

Keha kaitsevõime Louis-Bari sündroomi taustal on oluliselt nõrgenenud. See on tingitud immunoglobuliinide ja T-lümfotsüütide tootmise vähenemisest. Need ühendid mängivad olulist rolli rakulise immuunsuse säilitamisel.

Keha kaitsevõime vähenemise taustal arenevad sageli nakkusprotsessid, mis mõjutavad peamiselt hingamiselundeid. Lapsed põevad riniiti, põskkoopapõletikku, kopsupõletikku ja muid haigusi. Selliseid patoloogiaid iseloomustab pikk kulg, samuti resistentsus antibiootikumravi suhtes.

Neoplasmid

Eraldi koht on Louis-Bari sündroomile immunoloogias ka seetõttu, et geneetilise häirega kaasneb sageli suur risk kasvajate tekkeks. Neid protsesse diagnoositakse kõige sagedamini lümforetikulaarses süsteemis. Patsientidel on punase luuüdi vähkkasvajad, mida on raske ravida. Olukorda raskendab asjaolu, et Louis-Bari sündroomiga lastel on kiiritusravi kasutamine vastunäidustatud. Selle patoloogia levinud haigus on lümfoom.

Nägemus

Telangiektaasiat ei täheldata mitte ainult nahal, vaid ka silma kõvakest katvas membraanis. See sümptom on kombineeritud selle analüsaatori sidemete kahjustustega. Läätse kõveruse koordineerimise protsess on häiritud. Lastel esinevate defektide tagajärjel tekib strabismus, nägemisteravus võib väheneda.

Ortopeedilised kõrvalekalded

Enamikul ataksia-telangiektaasiaga beebidel on jalgade deformatsioon, mis ainult süvendab liikumishäireid, kuna patsientidel on raske keharaskust ühelt jäsemelt teisele üle kanda. Mõnel juhul diagnoositakse ka erinevaid selgroo kõverusi, samas kui väljendunud probleemid on harvad. Louis-Bari sündroomi korral sobivad need defektid hästi kirurgiliseks korrigeerimiseks.

Diagnostika

Haiguse esinemise kinnitamine algab patsiendi uurimise ja anamneesi kogumisega. Koordinatsioonihäirete kombinatsiooni telangiektaasiaga peetakse patognoomiliseks. Samas on geneetiliste probleemide diagnoosimise aluseks patsiendi DNA analüüs, mis võimaldab tuvastada anomaalia kromosoomi struktuuris. Immunoloogia seisukohalt on oluline teha vereanalüüse, mis näitavad mitmeid iseloomulikke muutusi. Nad sisaldavad:

Lümfotsüütide arvu vähenemine. See toimub peamiselt T-rakkude tootmise vähendamisel.
Immunoglobuliinide ebapiisav kontsentratsioon. Louis-Bari sündroomi korral täheldatakse sagedamini madalat IgA ja IgE fraktsioonide sisaldust.
Kuna mõnel patsiendil kaasnevad haigusega ka autoimmuunhäirete sümptomid, märgitakse vastavate komplekside olemasolu veres: autoantikehad immunoglobuliinide ja mitokondrite vastu.

Laialdaselt kasutatakse ka visuaalseid meetodeid siseorganite pildistamiseks. Kasutatakse ultraheli, MRI-d ja röntgenikiirgust. Patsiendi seisundi igakülgseks hindamiseks on vaja konsulteerida erinevate erialade arstidega immunoloogist ortopeedini.

Ravi ja prognoos

Puudub spetsiifiline ravi, mis aitaks Louis-Barri sündroomi ületada. Seetõttu on haiguse vastu võitlemine sümptomaatiline. Ravi on eelkõige suunatud nakkuslike kahjustuste tekke ärahoidmisele, mis on muutumas patsientide sagedaseks surmapõhjuseks. Vähiprotsessid, mida on väga raske kontrollida, viivad ka surmani. Patsientide seisundi parandamiseks kasutatakse antibiootikume, kortikosteroidravimeid, vitamiine ja intravenoosseid infusioone.

Kaasaegsed haiguse ravi kontseptsioonid põhinevad järgmistel põhimõtetel:

Neuroloogiliste häirete vastu võitlemiseks kasutatakse levodopa ravimeid, dopamiini antagoniste ja antikolinergikume. Treemorit korrigeeritakse selliste ravimitega nagu Gabapentiin ning kõnehäirete intensiivsuse vähendamiseks kasutatakse fluoksetiini ja buspirooni.
Paljudel juhtudel on parenteraalse toitumise määramine õigustatud. See kehtib eriti noorte patsientide kohta nakkuslike kahjustuste ravi ajal.
Septiliste protsesside ja hingamisteede tüsistuste tekke vältimiseks kasutatakse laia toimespektriga antibiootikume. Paljud arstid kipuvad oma ennetavat kohtumist õigustama.
Röntgenuuringud geneetilise defektiga patsientidel on väga piiratud. Võimaluse korral on soovitatav kasutada alternatiivseid meetodeid, nagu magnetresonantstomograafia või ultraheli.
Onkoloogiliste protsesside kontrolli all hoidmiseks patsientide kehas on vajalik regulaarne sõeluuring. See hõlmab nii standardseid vereanalüüse kui ka spetsiifilisi markereid, mis võimaldavad tuvastada kasvaja fookuse lümforetikulaarses süsteemis.

Louis Bari sündroomi prognoos on halb. Enamik patsiente sureb 20–25-aastaselt. Samas on 65–70% juhtudest surma põhjuseks krooniline kopsukahjustus. Infektsioonid kalduvad üle minema septilisele protsessile.

Louis Bari sündroom on pärilik haigus, mida meditsiinilises keskkonnas nimetatakse "atakasia-telangiektaasiaks". Sündroomi olemus seisneb organismi kaasasündinud ebanormaalses immuunseisundis. Seejärel väljendub see T-rakkude sideme puudumises, väikeaju ataksia, konjunktiviidi ja naha telangeemiana.

Kui Louis-Bari sündroomi ei diagnoosita varases eas, kui see avaldub kõige sagedamini, on võimalik surmav tulemus.

Patoloogilised muutused, mis on sündroomi aluseks, neil on mitu klassifikatsiooni ja neid peetakse selja-ajuosa degeneratsiooniks või fakomatoosiks. Väikeaju kudede lagunemisega kaasneb granulaarsete rakkude, aga ka Purieri rakkude kadu. Need kõrvalekalded võivad kahjustada väikeaju dentatset tuuma, mõnda ajukoore osa ja ka seljaaju tagumisi sambaid.

Need samad geneetilised häired põhjustavad kaasasündinud neuroektodermaalse düsplaasia progresseerumist.

Sündroomiga kaasneb ka harknääre aplaasia ning pärilik IgA ja IgE puudulikkus, mis omakorda põhjustab olulise immuunsuse nõrgenemisega sagedasi nakkushaigusi, mis pikema ravi puudumisel põhjustavad tüsistusi.

Võimalikud on ka mitmesugused pahaloomulised moodustised, mille struktuur põhineb lümforetikulaarsel süsteemil.

Levimus

Sündroom on pärilik autosoomse retsessiivse tüübi kaudu. Kui võtta juhtum ühe haige vanemaga, siis Louis Bari sündroomiga lapse sünni protsent on 50% 100-st.

Esitage oma küsimus kliinilise laboratoorse diagnostika arstile

Anna Poniaeva. Ta on lõpetanud Nižni Novgorodi Meditsiiniakadeemia (2007-2014) ja kliinilise laboridiagnostika residentuuri (2014-2016).

Kõige sagedamini avaldub see vanuses 5 kuud kuni 3 aastat. Kui nii varases eas märke pole, on sündroom selgelt nähtav lapse esimestel sammudel, kuna tekib väikeaju ataksia. Haigus ei sõltu soost, rassist ega muudest välistest teguritest.

Viimase statistika kohaselt on haigus levinud ühele inimesele neljakümne tuhande kohta.

Põhjused

Varem öeldi, et sündroom on pärilik omandamise viis. Juhul, kui üks vanematest on haige, on tõenäosus 50%, ja kui mõlemad on haiged, on tõenäosus 100%.

Kaasaegne meditsiin on võimeline läbi viima sellisel tasemel diagnostikat, et paljastada loote eelsoodumus sündroomi tekkefaasis. Kahjuks ei taga isegi see täielikku edu, kuna arst teeb ainult oletusi ja sündroom võib tulemusi "petta".

Kuid selleks, et suurendada võimalust saada terve laps, on vaja kõrvaldada kõik kahjulikud tegurid, mis mõjutavad keha, juba enne kontseptsiooni algust. Need tegurid on:

alkoholi ja suitsetamise kuritarvitamine;
stressirohke seisund;
väline keemiline rünnak.

Järgides neid juhiseid, on võimalus vältida sündroomi ilmnemist.

Klassifikatsioon

Sündroom võib ilmneda nii sünnist kui ka mõne aja pärast. Sündroomi hilisemad ilmingud esinevad tavaliselt 6-7-aastastel lastel.

Sündroom, kui see avaldub sünnist saati, sagedamini mida iseloomustab väikeaju ataksia. Selle märgid on selgelt nähtavad ajal, mil laps teeb esimesi samme, kuna tasakaal on täielikult rikutud, tekib tahtlik värin. Mõnikord jõuab asi selleni, et väljendunud märkide korral ei saa laps üldse kõndida. Tavaliselt kombineeritakse ataksia väikeaju düsartria (düsartria) ja nüstagmiga (kõrge sagedusega tahtmatud võnkuvad silmaliigutused).

Louis Bari sündroom pole meditsiinipraktikas nii levinud, kuid sellegipoolest kardavad tänapäeva arstid seda haigust eriti. See on pärilik immuunpuudulikkusega seotud haigus, mis levib eranditult autosomaalselt retsessiivselt. Patoloogilise protsessi käigus domineerib üks kahest immuunsüsteemi kahjustusest, eelkõige kannatab rakuline immuunsus. Sellised kaotused kehas on asendamatud ja mõnikord on lihtsalt ebareaalne pakkuda patsiendile täisväärtuslikku elu.

Louis Bari sündroomi patogeneesist rääkides väärib märkimist, et selle diagnoosiga patsiente iseloomustab harknääre puudumine, samuti lümfisõlmede ja põrna väheareng. Lisaks ei ole immuunsüsteemi perifeeria organid täielikult moodustunud, põhjustades seeläbi erinevate mikroorganismide patogeenset mõju inimressursile.

Selle patoloogia põhjus on ilmne - geneetiline tasakaalustamatus, mille vastu domineerib neuroektodermaalne düsplaasia isegi sünnieelsel perioodil. Autosomaalse retsessiivse päritoluga haigus kandub edasi, kui retsessiivne geen saadakse korraga mõlemalt vanemalt.

Sellise anomaalia taustal edenevad väikeajus degeneratiivsed muutused, mis mõjutavad otseselt selle dentate tuum, substantia nigra ja teatud ajukoore "lülid". Selline ulatuslik toimeraadius lihtsalt ei saa mõjutada geneetilist ja molekulaarset taset ning vastsündinu sünnib kohutava diagnoosiga.

Louis Bari sündroomi etioloogias on ülekaalus ka kaasasündinud IgA ja IgE defitsiit, mis põhjustab organismi nakatumise sagenemist ja valitsevate haiguste pikemaajalist ravi. Geneetilisel tasemel häiritud immuunsus on samuti täis pahaloomuliste kasvajate ja vähirakkude teket. Seega on väikese patsiendi üksikasjalik diagnoosimine ja õigeaegne ravi äärmiselt oluline.

Sümptomid

Reeglina hakkavad Louis Bari sündroomi sümptomid ilmnema viie kuu - kolme aasta vanuselt, kuid kõrvalekalded on eriti märgatavad, kui laps hakkab iseseisvalt liikuma, ehkki mitte pikki vahemaid.

Niisiis, ataksia tunnused näol: raputav ja ebakindel kõnnak, liigutuste koordineerimise häired, jäsemete värisemine, torso kõikumine ja sagedane pea tõmblemine. Mõjutatud organismi iseloomulikud tunnused on sageli nii ilmsed, et patsient lihtsalt ei suuda iseseisvalt liikuda. Lisaks on kõnehäired, kõõluste reflekside puudumine, lihaste hüpotensioon, strabismus ja muud kõrvalekalded silmade struktuuris ja funktsionaalsuses.

Selle haigusega progresseeruvad sageli korduva iseloomuga hingamisteede ja kõrva nakkushaigused. See võib olla krooniline nohu, keskkõrvapõletik, farüngiit, sinusiit, bronhiit, harvem kopsupõletik ja kopsupõletik. Siiski on oluline mõista, et iga järgnev retsidiiv ainult halvendab üldist seisundit, tuues surma lähemale.

Teine Louis Bari sündroomi kõnekas sümptom on ämblikveenid, mis tekivad tavaliselt 3-6-aastaselt. Neid kutsub esile väikeste kapillaaride patogeenne laienemine, kuid need võivad viidata ka muude haiguste esinemisele.

Telangiektaasia algab silmamunal triviaalse konjunktiviidi kujul, kuid üsna pea tekib iseloomulik visuaalne defekt silmalaugude, kaela, nina, näo, küünarnukkide ja käe tagaküljel. Samuti domineerivad suurenenud naha kuivus, hüperemia, varajane juuste väljalangemine ja veresoonte võrgustike arvu suurenemine nahal.

Louis Bari sündroomiga võib kaasneda pahaloomuliste kasvajate ilmnemine, mida esindavad lümfoom ja leukeemia. Siiski on soovitav uurida nende patoloogiliste protsesside kliinikut individuaalselt.

Diagnostika

Kui kohalik terapeut kahtlustab Louis Bari sündroomi olemasolu, suunab ta ta spetsialisti juurde. Immunoloogi konsultatsioonist aga üldse ei piisa, sest oma probleemi tasub näidata ka neuroloogile, nahaarstile, silmaarstile, pulmonoloogile, onkoloogile ja kõrva-nina-kurguarstile. Äärmiselt oluline on eristada Louis-Bari sündroomi Rendu-Osleri tõve, Friedreichi ataki, Pierre-Marie ataksia ja loomulikult väheuuritud Hippel-Lindau sündroomiga.

Lõpliku diagnoosi teeb neuroloog, kuid ilma üksikasjaliku diagnoosita on see ebareaalne. Sellepärast on üksikasjaliku kliinilise pildi saamiseks hädavajalik läbida instrumentaalne ja laboratoorne uuring.

Kõige populaarsemad küsitlusmeetodid on loetletud allpool:

üldises vereanalüüsis võib täheldada lümfotsüütide arvu patoloogilist vähenemist;
vere immunoglobuliinide taseme määramine võimaldab tuvastada IgA ja IgE vähenemist, samuti usaldusväärselt määrata mitokondrite, immunoglobuliini ja türeoglobuliini vastaste autoantikehade olemasolu;
Ultraheli aitab iseloomustada harknääre aplaasiat ja hüpoplaasiat;
Aju MRI, et diagnoosida väikeaju lagunemist ja IV vatsakese patogeenset laienemist;
Radiograafia määrab kopsupõletiku olemasolu, pneumoskleroosi koldeid, samuti bronhiektaasia muutuste ülekaalu.

Kui kõik diagnostilised tulemused ja ka kitsaste spetsialistide esialgne järeldus on neuroloogi käes, otsustab ta lõpuks lõpliku diagnoosi ja määrab konkreetse raviskeemi.

Ärahoidmine

Ennetavad meetmed ei ole eriti tõhusad, kuna embrüo otseses moodustumises prenataalsel perioodil domineerib patoloogiline protsess.

Haigus on pärilik ja valitseb geneetilisel tasemel, mistõttu on väga problemaatiline kaitsta oma sündimata last kohutava saatuse eest.

Arstid, tuvastades raseduse ajal ühel sõeluuringul iseloomuliku probleemi, soovitavad lapseootel emal enneaegselt sünnitust stimuleerida.

Ravi

Kaasaegses meditsiinis pole selle haiguse jaoks imerohtu leitud, kuid mis ma oskan öelda, arstid ei suuda isegi üldist raviskeemi otsustada. Kuid see kliiniline pilt nõuab selgelt integreeritud lähenemisviisi.

Vajalik on pikk antibiootikumravi kuur, mis võimaldab võimalikult kiiresti hävitada sekundaarsed bakteriaalsed infektsioonid kui peamine immuunpuudulikkuse põhjus.
Koos antibiootikumide võtmisega on nõrgenenud inimressursi üldiseks tugevdamiseks vajalik ka gammaglobuliinide, immunostimulantide, multivitamiinide komplekside ja isegi toidulisandite kuur.
Lapsepõlves on füsioteraapia kohustuslik, mida esindavad individuaalsed seansid logopeediga kõneproduktsiooni teemal.

Kuid nii või teisiti peaks teraapia põhinema põhihaigusel. Kui see on suhkurtõbi, ei saa raviskeem ilma suukaudsete hüpoglükeemiliste ravimite ja insuliinita. Kui kasvaja on kiiresti arenev, on vajalik selle viivitamatu kirurgiline eemaldamine. Seega on ravimisel oluline arvestada kõigi nüanssidega ja siis on see tõesti tõhus.